美国宇航局选择 2 个任务来研究“失落的宜居”金星世界

金星隐藏着丰富的信息,可以帮助我们更好地了解地球和系外行星(www.senxi.net)。NASA 的 JPL 正在设计任务概念,以在地球的极端温度和大气压力下生存。这张图片是来自美国宇航局麦哲伦航天器和先驱者金星轨道飞行器的数据的合成。

美国宇航局选择了两个新的任务,金星是地球最近的行星邻居。作为 NASA探索计划的一部分,这些任务旨在了解金星如何成为一个类似地狱般的世界,因为它具有许多与我们相似的其他特征——并且可能是太阳系中第一个拥有海洋和地球的宜居星球——像气候。

这些调查是NASA 在2020 年 2 月挑选的四个任务概念中的最终选择,作为该机构 2019 年探索竞赛的一部分。经过竞争性的同行评审过程,根据潜在的科学价值和发展计划的可行性,选择了这两个任务。项目团队现在将努力敲定他们的需求、设计和开发计划。

美国宇航局为每个任务的发展拨款约 5 亿美元。预计每个都将在 2028 年至 2030 年的时间范围内推出。

选定的任务是:

DAVINCI+(稀有气体、化学和成像的深大气金星调查)

DAVINCI+ 将测量金星大气的成分,以了解它是如何形成和演化的,并确定这颗行星是否曾经有过海洋。该任务包括一个下降球体,它将穿过行星厚厚的大气层,对惰性气体和其他元素进行精确测量,以了解为什么金星的大气层与地球的大气层相比是一个失控的温室。

此外,DAVINCI+ 将返回金星上被称为“tesserae”的独特地质特征的第一张高分辨率图片,它可能与地球的大陆相媲美,表明金星具有板块构造。这将是自 1978 年以来由美国领导的首次金星大气任务,DAVINCI+ 的结果可能会重塑我们对太阳系及其他地区类地行星形成的理解。马里兰州格林贝尔特戈达德太空飞行中心的詹姆斯加文是首席研究员。Goddard 提供项目管理。

VERITAS(金星发射率、无线电科学、InSAR、地形学和光谱学)

VERITAS 将绘制金星表面的地图,以确定这颗行星的地质历史,并了解它为何与地球的发展如此不同。VERITAS 使用合成孔径雷达绕金星运行,将绘制几乎整个地球的表面高程图,以创建地形的 3D 重建,并确认板块构造和火山活动等过程在金星上是否仍然活跃。

VERITAS 还将绘制金星表面的红外辐射图,以绘制其大部分未知的岩石类型,并确定活火山是否正在将水蒸气释放到大气中。美国宇航局南加州喷气推进实验室的 Suzanne Smrekar 是首席研究员。JPL 提供项目管理。德国航空航天中心将为红外测绘仪提供意大利航天局和法国国家空间研究中心,为雷达和任务的其他部分做出贡献。

“我们正在加速我们的行星科学计划,对一个美国宇航局 30 多年未曾造访过的世界进行深入探索,”美国宇航局科学副局长托马斯·祖布钦 (Thomas Zurbuchen) 说。“利用 NASA 在多年任务和技术计划中开发和完善的尖端技术,我们迎来了金星的新十年,以了解类地行星如何成为温室。我们的目标是深远的。这不仅是了解我们太阳系中行星的演化和宜居性,而且要超越这些界限扩展到系外行星,这是 NASA 令人兴奋的新兴研究领域。”

Zurbuchen 补充说,他预计包括詹姆斯韦伯太空望远镜在内的 NASA 科学计划之间会产生强大的协同作用。他预计来自这些任务的数据将被科学界最广泛的横截面使用。

“令人震惊的是,我们对金星知之甚少,但这些任务的综合结果将告诉我们这颗行星,从天空中的云层到地表的火山,一直到地核,”汤姆·瓦格纳说,美国宇航局探索计划科学家。“就好像我们重新发现了这个星球一样。”

除了这两项任务,美国宇航局还选择了一对技术演示与他们一起飞行。VERITAS 将承载由 JPL 建造并由 NASA 空间技术任务理事会资助的深空原子钟 2。使用该技术生成的超精密时钟信号最终将有助于实现自主航天器机动并增强无线电科学观测。

DAVINCI+ 将托管由戈达德建造的紧凑型紫外可见光成像光谱仪 (CUVIS)。CUVIS 将使用基于自由曲面光学的新仪器对紫外线进行高分辨率测量。这些观测将用于确定金星大气中未知的紫外线吸收剂的性质,该吸收剂吸收了多达一半的入射太阳能。

美国宇航局的发现计划成立于 1992 年,支持了 20 多项任务和仪器的开发和实施。这些选择是第九届探索计划竞赛的一部分。

这些概念是从 2019 年根据 NASA 机会公告NNH19ZDA010O提交的提案中选出的。选定的调查将由位于阿拉巴马州亨茨维尔的 NASA 马歇尔太空飞行中心的行星任务计划办公室管理,作为发现计划的一部分。发现计划在 NASA 科学任务理事会的行星科学部进行空间科学调查。该计划的目标是为主要研究人员主导的行星科学调查提供频繁的机会,这些调查可以在不超过成本上限的情况下完成。

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